本申請涉及海流觀測領(lǐng)域，特別是涉及一種基于地轉(zhuǎn)近似和非地轉(zhuǎn)矯正的星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法。

背景技術(shù)：

1、海流是由多種動力學(xué)要素構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，包括地轉(zhuǎn)流、風(fēng)驅(qū)動的埃克曼流、波浪引起的斯托克斯漂移、慣性運動以及潮汐流等。這些洋流在海洋熱量、鹽分、營養(yǎng)物質(zhì)、碳匯和淡水的全球再分配與交換過程中扮演著至關(guān)重要的角色。它們對海洋動力現(xiàn)象具有顯著影響。此外，對海流的深入研究對于優(yōu)化船舶航線規(guī)劃、精準開發(fā)漁業(yè)資源、高效實施海上搜救行動以及有效追蹤污染物擴散路徑具有重大的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。

2、隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的快速發(fā)展，搭載高度計的衛(wèi)星已成為繪制全球海表流場的重要工具。星載合成孔徑雷達（synthetic?aperture?radar，sar）具備全天時、全天候探測全球海洋的能力，并能提供高分辨率（1公里）和寬覆蓋范圍（500公里）的海面多普勒頻移數(shù)據(jù)。然而，目前大多數(shù)在軌運行的sar衛(wèi)星均配備單根天線，因此只能獲取海洋表面流的一個分量，即沿天線方向的徑向流速，而無法直接測量沿衛(wèi)星飛行方向的方位向流速。然而，在海洋學(xué)研究和應(yīng)用中，海面流速矢量是更為理想的數(shù)據(jù)形式。因此如何從單天線sar中重構(gòu)出海面流速矢量是提升數(shù)值模式預(yù)報準確度的一個關(guān)鍵技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，可從單天線sar中精確獲取海表矢量流場，并提高海表矢量流場的精度。

2、為實現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、本申請?zhí)峁┝艘环N星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，包括：

4、獲取研究區(qū)域的合成孔徑雷達圖像；

5、根據(jù)所述合成孔徑雷達圖像確定海表徑向流速；

6、基于地轉(zhuǎn)近似理論及所述海表徑向流速，確定初步方位向流速；

7、對所述初步方位向流速進行非地轉(zhuǎn)矯正，得到最終方位向流速；

8、根據(jù)所述海表徑向流速及所述最終方位向流速，重構(gòu)海表矢量流場，得到重構(gòu)的海表矢量流場的流速大小和流向。

9、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實施例，本申請具有了以下技術(shù)效果：

10、本申請?zhí)峁┝艘环N星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，充分利用了物理海洋學(xué)理論，基于地轉(zhuǎn)近似理論及海表徑向流速先確定初步方位向流速，然后對初步方位向流速進行非地轉(zhuǎn)矯正，提高了方位向流速的精度，進一步根據(jù)海表徑向流速及最終方位向流速重構(gòu)海表矢量流場，進而能夠從單天線sar中精確獲取海表矢量流場，并提高了海表矢量流場的精度。

技術(shù)特征：

1.一種星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，其特征在于，所述星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，其特征在于，所述合成孔徑雷達圖像中包括海洋表面的多普勒頻移；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，其特征在于，采用以下公式確定初步方位向流速：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，其特征在于，對所述初步方位向流速進行非地轉(zhuǎn)矯正，得到最終方位向流速，具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，其特征在于，采用以下公式確定非地轉(zhuǎn)流：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，其特征在于，采用以下公式確定最終方位向流速：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，其特征在于，根據(jù)所述海表徑向流速及所述最終方位向流速，重構(gòu)海表矢量流場，具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種星載合成孔徑雷達海表矢量流重構(gòu)方法，涉及海流觀測領(lǐng)域，該方法包括：獲取研究區(qū)域的合成孔徑雷達圖像；根據(jù)合成孔徑雷達圖像確定海表徑向流速；基于地轉(zhuǎn)近似理論及所述海表徑向流速，確定初步方位向流速；對初步方位向流速進行非地轉(zhuǎn)矯正，得到最終方位向流速；根據(jù)海表徑向流速及所述最終方位向流速，重構(gòu)海表矢量流場，得到重構(gòu)的海表矢量流場的流速大小和流向。本申請能夠從單天線星載合成孔徑雷達中精確獲取海表矢量流場，并提高了海表矢量流場的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：張彪,范勝任,何宜軍,蔣興偉
受保護的技術(shù)使用者：南京信息工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28